《一种环保型固化剂及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种环保型固化剂及其制备方法.pdf（5页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102559144 A (43)申请公布日 2012.07.11 CN 102559144 A *CN102559144A* (21)申请号 201110418915.0 (22)申请日 2011.12.15 C09K 3/22(2006.01) (71)申请人 中国矿业大学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁 11 号 (72)发明人 竹涛 李海蓉 陈越 李文秀 万艳东 陈莎 (74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 11203 代理人 刘萍 (54) 发明名称 一种环保型固化剂及其制备方法 (57) 摘要 一种环保型固化剂属于环保领。
2、域。固化剂原 料的重量配比为 ： 水秸秆淀粉氧化钙甘 油100(2-5)(1-3)(0.1-0.3)(0.4-0. 8)。 制备方法由以下步骤组成 ： 将(25)重量份 数秸秆与水 100 份在反应器中搅拌均匀后加热， 沸腾后停止加热， 然后冷却 ； 将淀粉 (1 3) 份及 氧化钙(0.10.3)份配成溶液， 加入到冷却后的 反应器中 ； 反应器继续加热到沸腾， 停止加热， 冷 却后加入 (0.4-0.8) 份甘油和 (0.025-0.5) 份三 磷酸钾。 本发明提出一种抑尘效果好， 无毒、 无害、 无腐蚀性， 安全、 节能且对环境无污染的一种环保 型固化剂。 (51)Int.Cl. 权利要。
3、求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种环保型固化剂， 其特征在于 ： 原料的重量配比为 ： 水秸秆淀粉氧化钙 甘油三磷酸钾 100 (2-5) (1-3) (0.1-0.3) (0.4-0.8) (0.025-0.5)。 2. 根据权利 1 所述固化剂的制备方法， 其特征在于 ： 由以下步骤组成 ： (1) 将 (2 5) 重量份数秸秆与水 100 份在反应器中搅拌均匀后加热， 沸腾后停止加 热， 然后冷却 ； (2) 将淀粉 (1 3) 份及氧化钙 (0.1 0.3) 份配成溶液。
4、， 加入到冷却后的反应器中 ； (3) 反应器继续加热到沸腾， 停止加热， 冷却后加入 (0.4-0.8) 份甘油和 (0.025-0.5) 份三磷酸钾。 权 利 要 求 书 CN 102559144 A 2 1/3 页 3 一种环保型固化剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于环保领域。 背景技术 0002 粉尘主要源于物料运输、 长期存储以及道路清扫和灰尘处理等过程中。尤其以煤 尘污染为甚。我国的能源构成以煤炭为主， 并且今后在相当长的时间内一次能源的消耗仍 然以煤炭为主， 如此大的消耗量使得粉尘问题称为困扰煤炭系统的重要问题之一。加上国 内目前环保部门提出的控制 SOx、 NOx 。
5、及颗粒物排放的政策以及煤炭行业结构变化， 迫使电 厂转而使用低硫煤和煤质较差的煤， 这些煤种的特点是 ： 更高含土量、 更高含水率、 易碎成 粉末， 因此在煤的转运、 卸载、 传送、 粉碎及存储时， 极易产生粉尘飞扬。 0003 煤矿粉尘扩散的危害性主要有以下几点 ： 首先， 粉尘扩散污染操作环境、 周边环境 和大气环境， 引起了一系列的环保纠纷， 损坏企业形象 ； 第二， 煤粉尘属于可燃性粉尘， 当聚 积浓度达到一定范围时， 降低了操作安全性， 在外界适时的条件下 ( 如火花、 火焰、 碰撞和 摩擦等 )， 存在起火和爆炸危险 ； 第三， 粉尘扩散对人体的危害极大， 它能引起呼吸系统、 消 。
6、化系统、 皮肤、 眼镜以及神经系统的疾病， 长期处于含尘环境中， 职工的身体健康受到威胁， 职业尘肺病不可避免 ； 第四， 粉尘落在机械和电器等设备上， 会大大缩短设备的使用寿命， 作业区域的环境卫生也需要投入较多的人力和物力进行维护。因此， 采取措施控制粉尘飞 扬， 不仅有利于环境保护， 个体防护， 对于安全生产也是非常必要的。 0004 传统的防尘办法是洒水， 使粉尘表面保持适当水分， 加大表面粉尘颗粒间的粘结 程度， 可以起到防治粉尘飞扬的作用， 该办法简便易行， 但由于抗蒸发能力差， 水分蒸发很 快， 需频繁喷洒， 耗时耗工， 大量用水， 成本高， 难以达到环境质量要求。 近年来， 国。
7、内已开发 处用于防尘降尘的化学固化剂， 在材料的选用上， 表面活性剂由阴离子型向非离子型转化， 无机组分向碱性氧化物、 煤灰、 粘土等多样化扩展， 有机组分向树脂、 高分子聚合物等方向 发展。 尽管这些固化剂抑尘效果好， 但是有的化学物质会对环境造成二次污染， 又易被雨水 冲走， 其组分中许多表面活性剂等物质在自然状态下又难以分解除去。 0005 因此， 为了满足环境保护及安全防护等方面的要求， 本发明提出一种抑尘效果好， 无毒、 无害、 无腐蚀性， 安全、 节能且对环境无污染的一种环保型固化剂。 发明内容 0006 本发明的目的在于提供一种成本低、 固化效果好的环保型固化剂。为了达到上述 目。
8、的， 本发明使用麦秸秆、 水、 氧化钙、 淀粉、 甘油等原料， 制备本发明的固化剂。 0007 本发明的原理为 ： 淀粉因糊化后润湿如纤维素之类的极性表面， 可渗透到裂缝和 空隙中， 并形成强粘结接头， 此接头是机械互锁和次级键合共同作用的结果。 同时由于麦秸 秆中含有较多的纤维， 其与淀粉、 氧化钙混合在加热条件下经过一系列物理化学反应， 形成 一种很好地粘合剂， 喷洒时能够吸附空气中的煤矿粉尘， 并形成小颗粒落下来， 在煤矿粉尘 堆上形成表面极为致密的覆盖层， 这种保护膜具有一定强度和韧性， 具有较好的耐光照性、 说 明 书 CN 102559144 A 3 2/3 页 4 耐水性、 遭受。
9、风吹、 雨林、 日晒仍能保持连续完整的覆盖， 一次喷洒保持器可长达 6 个月以 上， 可以起到很好的抑尘作用。 0008 本发明提供了一种环保型固化剂， 其特征在于 ： 原料的重量配比为 ： 水秸秆 淀粉氧化钙甘油三磷酸钾100(2-5)(1-3)(0.1-0.3)(0.4-0.8)(0.025 -0.5)。 0009 所述固化剂的制备方法， 其特征在于 ： 由以下步骤组成 ： 0010 (1)将(25)重量份数秸秆与水100份在反应器中搅拌均匀后加热， 沸腾后停止 加热， 然后冷却 ； 0011 (2)将淀粉(13)份及氧化钙(0.10.3)份配成溶液， 加入到冷却后的反应器 中 ； 001。
10、2 (3) 反应器继续加热到沸腾， 停止加热， 冷却后加入 (0.4-0.8) 份甘油和 (0.025-0.5) 份三磷酸钾。 0013 通过上述步骤即可制成本发明的环保型固化剂。 0014 本发明的环保型固化剂的使用方法是在常温下将其均匀喷洒在物料表面， 即可在 物料表面形成一层具有一定强度、 韧性的覆盖层， 可有效防止煤矿粉尘对环境造成污染。 0015 本发明的环保型固化剂原料价格如下 ： 0016 水 ： 3.7( 元 /m3) ； 0017 秸 ： 0.4( 元 /Kg) ； 0018 食用淀粉 ： 2.0( 元 /Kg) ； 0019 氧化钙 ： 0.5( 元 /Kg) ； 0020。
11、 甘油 ： 30( 元 /kg) ； 0021 三磷酸钾 ： 20( 元 /kg)。 0022 铺设厚度为 1mm 时即可达到明显的抑尘效果， 铺设 1 平方米所需的成本为 0.1605-0.35 元， 单次作业的有效时间为 30 天 ； 采用洒水抑尘， 为达到同样的抑尘效果， 每 天需洒水 10 次， 每平方米洒水需 0.8 公斤， 则每月每平方米所需的成本为 0.88 元。采用本 发明的固化剂， 每月每平方米可节省成本 0.53-0.7195 元。 0023 本发明的固化剂， 无毒、 无害、 无腐蚀性， 配方科学合理， 制备工艺简单且成本低 廉， 安全、 环保、 节能， 具体说明如下 ： 。
12、0024 (1) 本发明所用的原料为便宜又量大的农业废弃物秸秆， 秸秆通常的处理方式为 燃烧， 既浪费资源， 又污染环境。而本发明充分利用秸秆中富含纤维的特点， 降低了原料的 成本， 且有利于废物的再利用。 0025 (2) 本发明能够减少水的用量， 节约资源， 降低工作强度。 0026 (3) 本发明在水分蒸发后， 仍能以网状结构覆盖在粉尘表面， 不会对抑尘效果造成 较大影响。 0027 (4)本发明抑尘效果明显， 其pH在8-9之间， 表干时间为3-4小时， 对环境无污染， 不会造成二次污染， 在下雨及刮风等情况下仍能保持网状结构。 0028 (6) 本发明的制作过程简单， 工艺要求不高，。
13、 操作简单。 具体实施方式 说 明 书 CN 102559144 A 4 3/3 页 5 0029 实施例一 ： 在反应器中加入粉碎后的秸秆 5g， 与水 100g 混合均匀后加热搅拌， 温 度上升到反应器中溶液沸腾后停止加热， 静置冷却， 冷却到常温后， 加入 3g 淀粉， 0.3g 氧化 钙搅拌后再次加热至沸腾， 冷却后加入 0.8g 甘油和 25mg 三磷酸钾即可得成品。将使用本 实施例所示方法制成的固化剂喷洒表面积 10 平方米的煤堆上， 经观测， 4 小时表干， 8 小时 实干， 煤堆表面已结成一层覆盖膜， 被挤压踩踏后无明显裂痕。用风机以 20 米 / 秒的风速 吹煤堆表面 30m。
14、in， 风吹时无粉尘扬起， 也无煤粉下滑现象， 该煤堆露天堆放 60 天， 经历了 2011 年 7 月至 2011 年 9 月以来的所有天气， 包括大风 (5 6 级 )、 大雨等恶劣的天气状 况， 随着固化剂表面的水分逐渐蒸发变硬， 在煤矿粉尘表面形成一层保护膜， 能有效抗击风 力破坏， 在 6 7 级风力时对固化剂抑尘效果无明显影响。 0030 实施例二 ： 在反应器中加入粉碎后的秸秆 2g， 与水 100g 混合均匀后加热搅拌， 温 度上升到反应器中溶液沸腾后停止加热， 静置冷却， 冷却到常温后， 加入 1g 淀粉， 0.1g 氧化 钙搅拌后再次加热至沸腾， 冷却后加入 0.4g 甘油。
15、和 500mg 三磷酸钾即可得成品。将使用本 实施例所示方法制成的固化剂喷洒表面积 10 平方米的煤堆上， 经观测， 3.5 小时表干， 7 小 时实干， 煤堆表面已结成一层覆盖膜， 被挤压踩踏后无明显裂痕。用风机以 20 米 / 秒的风 速吹煤堆表面 20min， 风吹时无粉尘扬起， 也无煤粉下滑现象， 该煤堆露天堆放 60 天， 经历 了 2011 年 7 月至 2011 年 9 月以来的所有天气， 包括大风 (5 6 级 )、 大雨等恶劣的天气状 况， 随着固化剂表面的水分逐渐蒸发变硬， 在煤矿粉尘表面形成一层保护膜， 能有效抗击风 力破坏， 在 6 7 级风力时对固化剂抑尘效果无明显影。
16、响。 0031 实施例三 ： 在反应器中加入粉碎后的秸秆 3g， 与水 100g 混合均匀后加热搅拌， 温 度上升到反应器中溶液沸腾后停止加热， 静置冷却， 冷却到常温后， 加入 2g 淀粉， 0.3g 氧化 钙搅拌后再次加热至沸腾， 冷却后加入 0.6g 甘油和 250mg 三磷酸钾即可得成品。将使用本 实施例所示方法制成的固化剂喷洒表面积 10 平方米的煤堆上， 经观测， 4 小时表干， 8 小时 实干， 煤堆表面已结成一层覆盖膜， 被挤压踩踏后无明显裂痕。用风机以 25 米 / 秒的风速 吹煤堆表面 30min， 风吹时无粉尘扬起， 也无煤粉下滑现象， 该煤堆露天堆放 60 天， 经历了 2011 年 7 月至 2011 年 9 月以来的所有天气， 包括大风 (5 6 级 )、 大雨等恶劣的天气状 况， 随着固化剂表面的水分逐渐蒸发变硬， 在煤矿粉尘表面形成一层保护膜， 能有效抗击风 力破坏， 在 6 7 级风力时对固化剂抑尘效果无明显影响。 说 明 书 CN 102559144 A 5 。